EP0980295A1 - Verfahren und vorrichtung zum erzeugen von brammen aus stahl - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum erzeugen von brammen aus stahl

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EP0980295A1
EP0980295A1 EP98932038A EP98932038A EP0980295A1 EP 0980295 A1 EP0980295 A1 EP 0980295A1 EP 98932038 A EP98932038 A EP 98932038A EP 98932038 A EP98932038 A EP 98932038A EP 0980295 A1 EP0980295 A1 EP 0980295A1
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EP
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width
strand
adjusting
actuating force
elements
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Horst Von Wyl
Ingo Schubert
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SMS Siemag AG
Original Assignee
Mannesmann AG
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/1206—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for plastic shaping of strands
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/128—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/20—Controlling or regulating processes or operations for removing cast stock

Definitions

  • the invention relates to a method for producing slabs of steel, in which the strand leaves a mold with liquid melt enclosed by the strand shell and in a downstream strand guide the mouth width of guide rollers mounted in scaffolding is adjusted by adjusting elements connecting the lower and upper frame, and one associated device for this.
  • DE 26 12 094 C2 discloses a device for changing the distance of frame or scaffold parts of a strand guide which are opposite one another in pairs and which are connected by tie rods and in which bushes are provided which can be rotated with the aid of pressure cylinders.
  • the movable frame parts are through
  • interchangeable spacers between the movable frame part and the inner bushings can be used for setting a predetermined roller distance.
  • the distance between the guide rollers can also be continuously adjusted.
  • Continuous casting stands are known from US Pat. No. 3,891,025, which are hydraulically adjustable and whose jaw width is measured by position sensors and a servo unit can be set.
  • the main aim of the subject of this patent is only to apply sufficient contact pressure for the transport of the strand or to set the mouth width.
  • the invention has set itself the goal of creating a method and an apparatus with which the mouth width with simple
  • Averaging can be set exactly over the entire strand guide and, moreover, the current position of the sump tip within the slab can be determined. Furthermore, the device should be able to safely guide the cold strand with a simple structure.
  • the invention achieves the aim by the characterizing features of method claim 1 and device claims 6 and 8.
  • the mouth width is changed with an oscillation around a predeterminable center line of the desired slab thickness.
  • the amplitude of the oscillating jaw width is set in a size that prevents plastic deformation of the strand shell.
  • the current jaw width is recorded via displacement measuring elements and fed to a computer.
  • the actuating force of the adjusting elements for the infinitely variable change of the mouth width is determined and also fed to the computer.
  • the amplitude is monitored by means of a computer program and as the amplitude of the actuating force increases, the jaw width is set to a predeterminable dimension and / or the jaw width of the guide rollers is guided in a pressure-controlled manner via at least one of the adjusting elements which continuously adjust the jaw width.
  • the amplitude of the actuating force is a measure of the solidification of the strand. This means that a relatively small amplitude of the actuating force is encountered when the strand shell is still thin and there is a large liquid sump. The amplitude reaches its greatest value when the strand has solidified.
  • the detection of the amplitude of the actuating force thus provides a reliable measure of detecting the current position of the swamp tip and carrying out a dynamic soft reduction.
  • this can be represented in the quasi-static measurement in two simple curves Fi and F 2 , which overall represents a shape of an angle with two legs.
  • the optimal pressure distribution can also be found on the strand shell and the liquid sump enveloped by it.
  • the optimal jaw width can be set in such a way that the oscillation detects whether the trend towards larger or smaller jaw widths away from the optimal jaw width occurs and then counteracted with targeted measures.
  • the actuating force F relates to the internal width s in the form of a hysteresis curve.
  • the deformation work of a segment during the stroke i.e. the area within the hysteresis curve can be calculated using evaluation software and conclusions can be drawn about the strand consistency.
  • the hysteresis curve has a relatively small area overall when the shell is still thin and the sump is relatively large.
  • the hysteresis curve has a relatively large area as the shell continues to grow and the sump volume decreases.
  • the hysteresis takes on a particularly slim form when the strand is completely solidified.
  • the invention achieves an optimization of the production performance in qualitative and quantitative respects, namely with regard to the qualitative optimization through always optimally carried out soft reduction (locally, dynamic soft reduction) and with regard to the quantitative optimization of the production performance through the possibility of the machine length to be able to make maximum use of it while maintaining high operational reliability.
  • Fig. 4 shows the formation of the hysteresis curve
  • FIG. 1 shows in the upper part of the picture the diagram of a continuous casting plant with a mold 11, at the mouth of which a slab B emerges and is guided by stands 21.1 to 21.5.
  • the slab the strand shell of which gradually solidifies, there is a sump S up to a sump tip S s .
  • adjustment elements 31 are only shown in the framework 21.4.
  • a scaffold 21 which has an upper frame 22 and a lower frame 23, which determine the mouth width between the guide rollers 24 arranged on them via adjusting elements 31.
  • One of the guide rollers is a drive roller 25, the function of which is described in more detail in FIG.
  • the adjusting elements have a pull rod 32 which is regularly fastened in the subframe 23 and has a piston 33 at its opposite end which is guided in a cylinder 34.
  • the individual stands 21 have at least four adjusting elements 31, the cylinders 34 of which are connected to an actuator 35.
  • the adjusting element 31 is equipped with a displacement measuring element, which is connected to a displacement measuring transducer, which is connected to a computer for measurement purposes.
  • the cylinder 34 is equipped with a pressure measuring element 43, which is connected to a pressure sensor 44, which is also connected to the computer by measuring technology.
  • the computer 45 works together with the actuator 35.
  • the actuator is connected to an oscillator.
  • the mouth width is plotted against time in the upper part of the picture.
  • the mouth width is changed by the desired slab thickness (center line c).
  • the desired slab thickness In the present case it is a sine wave.
  • other forms of vibration are also possible and provided.
  • the positioning force F is plotted over time in the lower part of the picture.
  • the actuating force has a relatively small amplitude.
  • the amplitude of the actuating force has increased significantly.
  • the dependence of the actuating force F / mouth width S shows a hysteresis, which essentially has the shape of an angle with two legs with a vertex P. In the area of the point, the optimal mouth width is expected.
  • the sump of type ⁇ has a thin shell with a sump of low viscosity
  • the type ß has a significantly thicker shell and at the same time a sump with high viscosity
  • type ⁇ has solidified overall.
  • the image representations shown here show a uniform distribution of the hysteresis and thus the optimal mouth width once s ⁇ or also s p .
  • FIG. 5 shows a scaffold in three different operating states.
  • the item numbers correspond to those already listed in the pictures above.
  • the upper part of the picture is the normal casting operation, in which a position control is carried out on all cylinders.
  • a drivable guide roller is provided at the scaffold entrance on the upper frame.
  • the operation is shown when the strand has solidified.
  • the cylinders for the adjusting elements arranged in the region of the drivable guide roller are pressure-controlled and the cylinders shown downstream are position-controlled.
  • the upper frame of the scaffold is slanted for the transport of the cold strand in such a way that the drive roller has direct contact with the cold strand and the cylinders of the adjusting elements, which are moved by the Drive roller are arranged away, position controlled. Their position is adjusted so that they have no contact with the cold strand during transportation.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)
  • Conveying And Assembling Of Building Elements In Situ (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von Brammen aus Stahl, bei der der Strang eine Kokille mit von der Strangschale umschlossener Flüssigschmelze verläßt und in einer nachgeschalteten Strangführung die Maulweite von in Gerüsten gelagerten Führungsrollen durch Unter- und Oberrahmen verbindende Verstellelemente stufenlos eingestellt wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) die Maulweite (s) wird mit einer Oszillation um eine vorgebbare Mittellinie (c) der Maulweite in der Weise geändert, daß die dynamischen Einflüsse auf die Führungsrollen vernachlässigbar klein sind; b) die Amplitude (A) der Maulweiten-Oszillation wird in einer Grösse eingestellt, die keine plastische Verformung der Strangschale hervorruft; c) die aktuelle Maulweite (s) wird erfasst; d) gleichzeitig wird die Stellkraft (F) der Verstellelemente sowie die Amplitude (A) der Stellkraft ermittelt; und e) bei steigender Amplitude (A) der Stellkraft (F) wird die Maulweite (s) auf ein vorgebbares Mass eingestellt und/oder über mindestens ein Verstellelement druckgeregelt geführt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Brammen aus Stahl
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von Brammen aus Stahl, bei der der Strang eine Kokille mit von der Strangschale umschlossener Flüssigschmelze verläßt und in einer nachgeschalteten Strangführung die Maulweite von in Gerüsten gelagerten Führungsrollen durch Unter- und Oberrahmen verbindende Verstellelemente stufenlos eingestellt wird, und eine zugehörige Vorrichtung dazu.
Aus DE 26 12 094 C2 ist eine Vorrichtung zum Ändern des Abstandes einander paarweise gegenüberliegender durch Zuganker verbundener Rahmen- bzw. Gerüstteile einer Strangführung bekannt, bei denen Büchsen vorgesehen sind, die mit Hilfe von Druckzylindern verdrehbar sind. Die beweglichen Rahmenteile sind durch
Druckzyiinder verbunden, wobei zwischen den beweglichen Rahmenteil und den inneren Büchsen austauschbare Distanzstücke zwecks Einstellung eines vorgebbaren Rollenabstandes einsetzbar sind. An dieser Ausführungsform kann auch eine stufenlose Einstellung des Abstandes der Führungsrollen durchgeführt werden.
In nachteiliger Weise ist die Verstellung der Maulweite durch die Verdrehung der Büchsen nur in sehr begrenztem Weg möglich. Darüber hinaus ist während des Verstellvorganges ein erheblicher mechanischer Verschleiß zu erwarten. Ein Rückschluß auf die Klemmkraft ist mit diesen bekannten Hydraulikklemmzylinder nicht möglich, da ein Teil der Klemmkraft von den sogenannten Spacern aufgenommen wird.
Aus US 3,891 ,025 sind Stranggießgerüste bekannt, die hydraulisch verstellbar sind und deren Maulweite über Positionsmesser erfaßt und eine Servoeinheit einstellbar ist. Wesentliches Ziel des Gegenstandes dieses Patentes ist lediglich, genügend Anpreßkraft für den Transport des Stranges aufzubringen bzw. die Maulweite einzustellen.
Aus DE-OS 24 44 443 ist ein Verfahren zum Stranggießen einer Stahlschmelze bekannt, bei dem die Dickenänderung des Gußstückes ermittelt wird und mit einem bestimmten Bezugswert verglichen, um auf diese Weise die Ziehgeschwindigkeit und/oder die Menge des sekundären Kühlwassers zu steuern.
Die Praxis hat gezeigt, daß ein solches Verfahren zur Sumpfspitzendetektion nur bei einer geometrisch idealen Anlage und einer ganz bestimmten Gießgeschwindigkeit sowie Kühlung einsetzbar ist. Im rauhen Hüttenbetrieb ist aber eine Anlage bezüglich der Maulweite nicht exakt einrichtbar bzw. es kommt zu thermischen Verformungen in den Segmenten oder zu einer nicht exakten Fahrweise der Anlage mit der Folge, daß die ermittelten Dickenänderungen insbesondere im Bereich der Sumpfspitze erheblichen Schwankungen unterliegen.
In Kenntnis der o.g. Schwierigkeiten hat sich die Erfindung das Zie gesetzt, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Maulweite mit einfachen
Mitteln exakt über die gesamte Strangführung einstellbar ist und darüber hinaus sich die aktuelle Position der Sumpfspitze innerhalb der Bramme bestimmen läßt. Weiterhin soll die Vorrichtung bei einfachem Aufbau in der Lage sein, den Kaltstrang sicher zu führen.
Die Erfindung erreicht das Ziel durch die kennzeichnenden Merkmale des Verfahrensanspruchs 1 und der Vorrichtungsansprüche 6 und 8.
Erfindungsgemäß wird die Maulweite mit einer Oszillation um eine vorgebbare Mittellinie der angestrebten Brammendicke geändert. Hierbei wird eine
Oszillationsgröße gewählt, die die dynamischen Einflüße auf die nach Verlassen der Kokille noch relativ dünne Strangschale vemachlässigbar klein hält. Die Amplitude der oszillierenden Maulweite wird in einer Größe eingestellt, die eine plastische Verformung der Strangschale verhindert. Über Wegmeßelemente wird die aktuelle Maulweite erfaßt und einem Rechner zugeführt. Gleichzeitig wird die Stellkraft der Verstellelemente zur stufenlosen Änderung der Maulweite ermittelt und ebenfalls dem Rechner zugeführt. Über ein Rechenprogramm wird die Amplitude überwacht und bei steigender Amplitude der Stellkraft wird die Maulweite auf ein vorgebbares Maß eingestellt und/oder die Maulweite der Führungsrollen wird über mindestens eins der die Maulweite stufenlos einstellenden Verstellelemente druckgeregelt geführt.
Die Amplitude der Stellkraft ist dabei ein Maß für die Durcherstarrung des Stranges. Das heißt, es wird eine relativ kleine Amplitude der Stellkraft angetroffen, wenn die Strangschale noch dünn ist und ein großer flüssiger Sumpf vorhanden ist. Die Amplitude erreicht ihren größten Wert, wenn der Strang durcherstarrt ist.
Mit der Erfassung der Amplitude der Stellkraft ist somit ein sicheres Maß gegeben, die aktuelle Lage der Sumpfspitze zu erfassen und eine dynamische Softreduktion durchzuführen.
Im Rechner wird weiterhin die Maulweite und die Stellkraft in Beziehung gebracht. Dabei hat sich gezeigt, daß bei einer Abweichung von der optimalen Maulweite sich folgendes Bild ergibt:
ist die Maulweite kleiner als das Optimum, erhöht sich die Kantenpressung der Bramme mit der Folge, daß die Stellkraft steigt
- ist die Maulweite größer als das Optimum, tritt keine Kantenpressung auf und der Strang baucht aus, wobei die Stellkraft insgesamt einen niedrigeren Wert einnimmt.
In erster Näherung läßt sich dies bei der quasi statischen Messung in zwei einfachen Kurven Fi und F2 darstellen, die insgesamt eine Form eines Winkels mit zwei Schenkeln darstellt. Bei der optimalen Maulweite ist auch die optimale Pressungsverteilung auf die Strangschale und den von ihr umhüllten flüssigen Sumpf anzutreffen. Durch die aktuelle Erfassung der Stellkraft läßt sich die optimale Maulweite in der Weise einstellen, daß durch die Oszillation erkannt wird, ob der Trend zur größeren oder zur kleineren Maulweite weg von der optimalen Maulweite auftritt um dann mit gezielten Maßnahmen dagegenzusteuern.
Bei der dynamischen Messung verhält sich die Stellkraft F zur Maulweite s in Form einer Hysteresekurve. Die Verformungsarbeit eines Segmentes während des Hubes, d.h. die Fläche innerhalb der Hysteresekurve, kann mit einer Auswertesoftware errechnet und es kann auf die Strangkonsistenz geschlossen werden. Die Hysteresekurve hat insgesamt eine relativ kleine Fläche, wenn die Schale noch dünn ist und der Sumpf dabei relativ groß ist. Die Hysteresekurve weist eine relativ große Fläche auf, wenn die Schale weiterhin wächst und das Sumpfvolumen abnimmt. Die Hysterese nimmt eine besonders schlanke Form ein, wenn der Strang vollständig durcherstarrt ist.
Durch die Erfindung wird eine Optimierung der Produktionsleistung in qualitativer und quantitativer Hinsicht erreicht, und zwar bezüglich der qualitiven Optimierung durch stets optimal durchgeführte Soft-Reduction (örtlich gesehen, dynamische Soft- Reduction) und bezüglich der quantitativen Optimierung der Produktionsleistung durch die Möglichkeit, die Maschinenlänge maximal ausnutzen zu können, bei gleichzeitig hoher Betriebssicherheit.
Im übrigen sind bei der Verwendung einer weggesteuerten Hydraulik keine weiteren mechanischen Bauteile erforderlich.
Darüber hinaus kann ggf. vorhandene sogenannte Thermal-Tracking-Software in ihrer Genauigkeit erheblich verbessert werden.
Ein Beispiel der Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung dargelegt. Es zeigt:
Fig. 1 das Schema der Stranggießeinrichtung,
Fig. 2 die Abhängigkeit der Maulweite bzw. der Stellkraft über der Zeit,
Fig. 3 die Abhängigkeit der Stellkraft über der Maulweite,
Fig. 4 die Ausbildung der Hysteresekurve und
Fig. 5 Gerüste in verschiedenen Betriebszuständen
Die Figur 1 zeigt im oberen Teil des Bildes das Schema einer Stranggießanlage mit einer Kokille 11, an deren Mündung eine Bramme B austritt und von Gerüsten 21.1 bis 21.5 geführt wird. In der Bramme, deren Strangschale allmählich erstarrt, befindet sich ein Sumpf S bis hin zu einer Sumpfspitze Ss. Der Einfachheit halber sind nur bei dem Gerüst 21.4 Verstellelemente 31 dargestellt.
Im unteren Teil des Bildes ist das Schema eines Gerüstes 21 aufgezeigt, welches einen Oberrahmen 22 und einen Unterrahmen 23 besitzt, die über Verstellelemente 31 die Maulweite zwischen den an ihnen angeordneten Führungsrollen 24 bestimmen. Eine der Führungsrollen ist eine Antriebsrolle 25, deren Funktion in der Figur 5 noch näher beschrieben wird.
Die Verstellelemente weisen eine Zugstange 32 auf, die regelmäßig im Unterrahmen 23 befestigt ist und an ihrem entgegengesetzten Ende einen Kolben 33 besitzt, der in einem Zylinder 34 geführt wird. Die einzelnen Gerüste 21 besitzen mindestens vier Verstellelemente 31 , deren Zylinder 34 mit einem Aktuator 35 in Verbindung stehen.
Im linken Teil der Skizze ist das Verstellelement 31 mit einem Wegmeßelement ausgerüstet, das mit einem Wegmeßaufnehmer in Verbindung steht, welcher meßtechnisch mit einem Rechner verbunden ist. Im rechten Teil der Skizze ist der Zylinder 34 mit einem Druckmeßelement 43 ausgerüstet, welches mit einem Druckaufnehmer 44 verbunden ist, der ebenfalls an dem Rechner meßtechnisch angeschlossen ist. Der Rechner 45 arbeitet steuerungsmäßig mit dem Aktuator 35 zusammen.
Darüber hinaus ist der Aktuator mit einem Oszillator verbunden.
In der Figur 2 ist im oberen Teil des Bildes die Maulweite über der Zeit aufgetragen. Mit einem Oszillator wird um die angestrebte Brammendicke (Mittellinie c) die Maulweite geändert. Im vorliegenden Fall ist es eine Sinus-Schwingung. Es sind aber auch andere Schwingungs-Formen möglich und vorgesehen.
Im unteren Teil des Bildes ist die Stellkraft F über der zeit aufgetragen. Im linken Teil des Bildes weist die Stellkraft eine relativ kleine Amplitude auf. Im rechten Teil hat sich die Amplitude der Stellkraft deutlich vergrößert.
In der Figur 3 ist die Abhängigkeit der Stellkraft über der Maulweite dargestellt. Es zeigt sich, daß in erster Näherung zwei Kurven, bzw. in der stärksten Vereinfachung zwei Geraden, und zwar F. = a - ιτiι • s und F2 = b - m2 • s mittels eines Rechners darzustellen sind. Da beide Kurven unterschiedliche Steigungen besitzen, schneiden sie sich in einem Punkt P.
In einer weiteren Näherung zeigt sich bei der Abhängigkeit Stellkraft F/Maulweite S eine Hysterese, die im wesentlichen die Form eines Winkels mit zwei Schenkeln besitzt mit einem Scheitelpunkt P. Im Bereich des Punktes wird die optimale Maulweite erwartet.
Sollte sich bei der Auswertung während des Betriebes zeigen, daß die Hysteresekurve an einem Schenkel F. oder F2 entlang wandert, so sind Maßnahmen zu treffen, daß beide Schenkel in etwa wieder gleiche Größe aufweisen und daß sich ihr Schnittpunkt bzw. der Knickpunkt der Hysterese im Bereich des Punktes P, also nahe des Optimums der Maulweite befinden.
Sollte die Bildauswertung zeigen, daß die Hysterese keinen Knickpunkt mehr aufweist und somit aus einem Schenkel des Winkels Fi bzw. F2 entlang gewandert sein, so sind Maßnahmen in Form und Richtung der Maulweite zu treffen, damit die Hysterese möglichst gleichmäßig zu beiden Seiten des Punktes P sich befindet.
In der Figur 4 ist die Abhängigkeit der Stellkraft über der Maulweite noch weiter verfeinert worden. In Abhängigkeit von der Sumpfgröße entwickelt sich die Hysterese von Typ über den Typ ß bis zur Durcherstarrung Typ γ.
So weist der Sumpf des Typs α eine dünne Schale auf mit einem Sumpf geringer Viskosität, der Typ ß eine deutlich dickere Schale und gleichzeitig einen Sumpf mit hoher Viskosität auf und der Typ γ ist insgesamt durcherstarrt.
Die hier aufgeführten Bilddarstellungen zeigen bei den Hysteresen eine gleichmäßige Verteilung und somit die optimale Maulweite einmal sα oder auch sp an.
Die tatsächliche während des Betriebes erkennbaren Formen der Hysteresen lassen somit die Abweichung von der optimalen Maulweite erkennen und die korrekten Maßnahmen in Abhängigkei des Grades und der Richtung der Verstellung der Maulweite anpassen. Ferner können Rückschlüsse auf den Erstarrungsgrad getroffen werden.
Die Figur 5 zeigt ein Gerüst in drei verschiedenen Betriebszuständen. Die Positionsziffern entsprechen den in den vorderen Bildern bereits aufgeführten. Im oberen Teil des Bildes ist der normale Gießbetrieb, bei dem an allen Zylindern eine Positionsregelung durchgeführt wird. Im vorliegenden Beispiel ist am Gerüsteintritt am Oberrahmen eine antreibbare Führungsrolle vorgesehen.
Im mittleren Teil ist der Betrieb bei durcherstarrtem Strang dargestellt. Hier sind die im Bereich der antreibbaren Führungsrolle angeordneten Zylinder für die Verstellelemente druckgeregelt und die strangabwärts dargestellten Zylinder sind positionsgeregelt.
Im unteren Teil der Figur 5 wird zum Transport des Kaltstranges der Oberrahmen des Gerüstes in der Weise schräggestellt, daß die Antriebsrolle über die in seiner Nähe angeordneten Verstellelemente durch Druckregelung der Zylinder unmittelbaren Kontakt mit dem Kaltstrang hat und die Zylinder der Verstellelemente, die von der Antriebsrolle entfernt angeordnet sind, positionsgeregelt werden. Dabei wird ihre Position so eingestellt, daß sie während des Transportes des Kaltstranges keinen Kontakt zu diesem besitzen.
Positionsliste
Schmelzenzufuhr
11 Kokille
Strangführung
21 Gerüst
22 Oberrahmen
23 Unterrahmen
24 Strangführungsrolle
25 Antriebsrolle
Verstellung
31 Verstellelemente
32 Zugstange
33 Kolben
34 Zylinder
35 Aktuator
Meß - und Regeleinrichtung
41 Wegmeßelement
42 Wegmesser
43 Druckmeßeiement
44 Druckaufnehmer
45 Rechner
46 Oszillator
B Bramme
S Sumpf
Ss Sumpfspitze α, ß, γ Hystereseformen

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Erzeugen von Brammen aus Stahl, bei der der Strang eine Kokille mit von der Strangschale umschlossener Flüssigschmelze verläßt und in einer nachgeschalteten Strangführung die Maulweite von in Gerüsten gelagerten Führungsrollen durch Unter- und Oberrahmen verbindende Verstellelemente stufenlos eingestellt wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) die Maulweite (s) wird mit einer Oszillation um eine vorgebbare Mittellinie (c) der Maulweite in der Weise geändert, daß die dynamischen Einflüsse auf die Führungsrollen vernachlässigbar klein sind,
b) die Amplitude (A) der Maulweiten-Oszillation wird in einer Größe eingestellt, die keine plastische Verformung der Strangschale hervorruft,
c) die aktuelle Maulweite (s) wird erfaßt,
d) gleichzeitig wird die Stellkraft (F) der Verstellelemente sowie die
Amplitude (A) der Stellkraft ermittelt und
e) bei steigender Amplitude (A) der Stellkraft (F) wird die Maulweite (s) auf ein vorgebbares Maß eingestellt und/oder über mindestens ein Verstellelement druckgeregelt geführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz (f) der Maulweiten-Oszillation= 0,05 bis 5,0 Hertz beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die aktuelle Stellkraft (F) EDV-gestützt erfaßt und in einer Weise aufbereitet wird, daß die Stellkraft (F) in Abhängigkeit zur Ist-Maulweite (s) sich in erster
Näherung verhält wie zwei Kurven:
F2 = b - m2 • s die die Form eines Winkels mit zwei Schenkeln unterschiedlicher Steigung besitzen mit einem Schnittpunkt (P), und daß die Maulweite (s) entsprechend des Verlaufs der Beziehung F = f (s) in der
Weise eingestellt wird, daß die Anteile auf den Schenkeln Fi und F2 im wesentlichen gleich groß gehalten werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schenkel Fi = a - irπ « s einer geringeren und der zweite Schenkel F2 = b - m2 • s einen größeren als der im Schnittpunkt (P) vorliegenden optimalen Maulweite (s) entspricht und, daß in Abhängigkeit des Verlaufs der Beziehung F = f (s) der Grad und die
Richtung der Verstellung der Maulweite (s) angepaßt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf der Stellkraft (F) in zweiter Näherung die Form einer Hysterese besitzt, daß die Ausbreitung der Stellkraft (F) bezogen auf eine zugehörige Maulweite
(s) als Maß der Viskosität des in der Bramme befindlichen flüssigen Sumpfes und daß in Abhängigkeit der aufgefundenen Viskosität Rückschlüsse auf die
Position der Sumpfspitze gezogen werden sowie die Maulweitenverstellung angepaßt wird.
6. Stranggießeinrichtung zum Erzeugen von Brammen aus Stahl mit einer Kokille und nachgeschalteter Strangführung, die Gerüste mit Unter- und Oberrahmen besitzt, an denen Führungsrollen vorgesehen sind, deren Maulweite durch die Rahmen verbindende Verstellelemente stufenlos einstellbar ist, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß Wegmesser (42) vorgesehen sind, mit denen die Maulweite (5) der
Führungsrollen (24) erfaßbar ist, daß die Wegmesser (42) mit einem Rechner (45) in Verbindung stehen, der an einen Aktuator (35) angeschlossen ist, mit dem die Verstellelemente (31) zur
Maulweiteneinstellung druck- und/oder wegsteuerbar betreibbar sind und daß ein Oszillator (46) vorgesehen ist, mit dem die Verstellelemente (31) zu einer Schwingung außerhalb der Resonanzschwingung zu den Stranggerüsten
(21) anregbar ist.
7. Stranggießeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegmesser (42) Meßelemente (41) aufweisen, die unmittelbar mit dem Verstellelement (31) verbunden sind, insbesondere bei hydraulischen Verstellelementen am Verstellkolben (33) angeschlossen sind.
8. Gerüst einer Strangführung, die in einer Stranggießeinrichtung zum Erzeugen von Brammen aus Stahl einer Kokolle nachgeordnet ist, das mit Führungsrollen versehene Unter- und Oberrahmen besitzt, die durch druck- und/oder weggesteuerte Verstellelement :in ihrer Distanz zueinander auf eine Maulweite einstellbar sind, durch die auch ein Kaltstrang durchtransportierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine der äußeren Führungsrollen (24) des Oberrahmens (22) antreibbar ist, daß die der antreibbaren Führungsrolle (25) zugeordneten Verstellelemente (31) über Druckregeleinrichtungen (43, 44) und die anderen Verstellelemente (31) über Positionsregeleinrichtungen (41 , 42) mit dem Rechner (45) regeltechnisch in Verbindung bringbar sind.
9. Stranggießeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellelemente (31) in der Weise im Ober- bzw. Unterrahmen (22, 23) gelagert sind, daß die Rahmen (22, 23) schräg zueinander stellbar sind, daß die Rahmen (22, 23) schräg zueinander stellbar sind, wobei die größere Maulweitenöffnung von der Antriebsrollen (25) wegweist.
EP98932038A 1997-05-07 1998-04-27 Verfahren und vorrichtung zum erzeugen von brammen aus stahl Expired - Lifetime EP0980295B1 (de)

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DE19720768A DE19720768C1 (de) 1997-05-07 1997-05-07 Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Brammen aus Stahl
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EP0980295A1 true EP0980295A1 (de) 2000-02-23
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EP (1) EP0980295B1 (de)
KR (1) KR100531125B1 (de)
AT (1) ATE206973T1 (de)
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